Магнитооптические резонансы в бихроматичном поле. часть вторая (два лазера)

А. Г. РАДНАЕВ1, 2, С. А. ЗИБРОВ1, 2, Я. О. ДУДИН1, 2, В. В. ВАСИЛЬЕВ1, В. Л. ВЕЛИЧАНСКИЙ1, 2, Д. В. БРАЖНИКОВ3,4, А. В. ТАЙЧЕНАЧЕВ4, 5, В. И. ЮДИН3, 4, 5

1Физический институт им. РАН, Москва

2Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

3Новосибирский государственный технический университет

4Институт лазерной физики СО РАН, Новосибирск

5Новосибирский государственный университет

МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ РЕЗОНАНСЫ
В БИХРОМАТИЧНОМ ПОЛЕ.

ЧАСТЬ ВТОРАЯ (ДВА ЛАЗЕРА)

Описывается эксперимент с применением двух лазеров для детального исследования эффекта влияния встречного лазерного поля на резонанс пересечения магнитных подуровней 87Rb в нулевом магнитном поле [1]. Подтверждено, что амплитуда нелинейного резонанса в сигнале поглощения пробной волны может возрасти более чем на порядок в присутствии встречной волны. Выявлено нетривиальное влияние взаимных поляризаций и частот встречных волн на магнитооптический резонанс.

В работе [1] было обнаружено увеличение на порядок амплитуды магнитооптического резонанса светоиндуцированного поглощения (СИП [2], [3]) в парах 87Rb при фиксированной частоте лазера, настроенного на перекрестный резонанс. Этот эффект связан с влиянием встречной волны, которая совместно с пробной волной создает бихроматичное поле для двух групп атомов с ненулевыми проекциями скорости на направление излучения. В этих группах происходит нелинейное взаимодействие двух полей, приводящее к существенному увеличению амплитуды резонанса СИП. Для подтверждения этой гипотезы и более детального исследования эффекта был поставлен эксперимент, в котором бихроматическое поле создавалось с помощью двух различных лазеров, настроенных на точный резонанс D1 и D2 линии 87Rb. Это позволило рассматривать только одну группу атомов с нулевой проекцией скорости и обобщить эффект на другие переходы.

В результате был подтвержден эффект увеличения магнитооптического резонанса СИП для пробного лазерного поля, настроенного на переход Fg =2 ↔ Fe = 3 D2 линии, в присутствии встречного лазерного поля, настроенного на переход Fg = 2 ↔ Fe = 2 D1 линии в случае параллельных линейных поляризаций этих волн. Отметим два важных экспериментальных факта.

Первый из них – обнаружение резонанса СИП при циркулярной поляризации пробной волны в присутствии встречной линейно поляризованной волны. Зависимости его амплитуды от мощности встречного поля в случаях разной поляризации пробного излучения (рис. 1) позволяют предположить, что помимо процессов оптической накачки присутствуют и когерентные эффекты. Это предположение основывается на следующем рассуждении. В случае линейно поляризованного пробного поля им наводится когерентность, и амплитуда резонанса СИП возрастает заметно больше, чем в случае циркулярной поляризации пробного поля, где пробное поле только детектирует когерентность, образованную встречным линейно поляризованным полем.

Второй экспериментальный факт – влияние угла между поляризациями встречных полей на амплитуду резонанса СИП. Если встречное поле настроено на переход Fg = 2 ↔ Fe = 2 D1 линии максимальное увеличение амплитуды СИП происходит при параллельных линейных поляриза­циях встречной и пробной волн, в то время как при настройке на переход Fg = 2 ↔ Fe = 1 D1 линии – при взаимно перпендикулярных линейных поляризациях.

В результате работы был подтвержден и изучен более детально эффект, обнаруженный в [1], заключающийся в значительном влиянии встречного лазерного излучения на магнитооптический резонанс СИП в парах 87Rb. Обнаружено воздействие относительных поляризаций и частот встречных волн на магнитооптический резонанс СИП в бихроматическом поле.

Список литературы

1.  , , Бражников Д. В., , //Науч. сессия МИФИ-2007: Сб. науч. тр. М.: МИФИ. 2007. Т.4.

2.  Taichenachev A. V., Tumaikin, A. M. and Yudin V. I., Phys. Rev. A ).

3.  Dancheva Y., Alzetta G., Cartaleva S. et al., mun. 10).